JP6279441B2

JP6279441B2 - ラジオ受信機

Info

Publication number: JP6279441B2
Application number: JP2014194514A
Authority: JP
Inventors: 幸一成田
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2034-09-24
Also published as: JP2016066903A; US20160087661A1

Description

本発明は、ＡＭ放送やＦＭ放送を受信するラジオ受信機に関する。

従来から、受信電界強度が小さくなったときに、中間周波信号のレベルに対応するＳメータ電圧に基づいて、検波器から出力される復調信号を増幅するプリアンプの増幅率を小さくすることにより、受信電界強度の低下に応じてノイズを含む出力信号（ＡＦ）のレベルが小さくなるようにしたＦＭ受信機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このＦＭ受信機では、受信電界強度が低下したときのＳ／Ｎを改善することができる。

また、従来から、検波後の音声信号について入力レベルにかかわらず出力レベルを一定に制御するボリュームバランス最適化処理を行うようにしたＡＭ／ＦＭラジオが知られている。ボリュームバランス最適化処理を行うことにより、音量が小さい音声が含まれるＡＭ放送やＦＭ放送を受信した場合であっても聴取者が聴きやすい音量の音声を出力することができる。

特開平８−１８４６８号公報

ところで、上述した特許文献１に開示されたＦＭ受信機にボリュームバランス最適化処理を組み合わせると、隣接する放送局の間の受信周波数におけるノイズ（局間ノイズ）が増加するとともに、通常電界時のＳ／Ｎが悪化するという問題があった。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、検波後の音声信号について入力レベルにかかわらず出力レベルを一定に制御する場合に、局間ノイズの低減が可能であって通常電界時のＳ／Ｎを改善することができるラジオ受信機を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明のラジオ受信機は、受信信号を検波する検波手段と、検波手段による検波後の信号に対して、受信電界強度に応じた特性のミュート処理を行うミュート手段と、ミュート処理後の音量レベルを、所定のレベル範囲について一定に制御する音量制御手段と、音量制御手段によって音量レベルが制御された後の信号が入力され、音量が所定のレベル範囲よりも小さい場合にこの入力信号を減衰させる低入力減衰手段とを備えている。また、受信信号の信号レベルを検出する信号レベル検出手段をさらに備え、ミュート手段で用いられる特性は、信号レベル検出手段によって検出される信号レベルが小さいときに減衰量が大きく設定されている。

音量を一定に制御する場合であっても、受信信号の信号レベルが小さいときに減衰させる処理を併用することにより局間ノイズのような弱電界時のノイズを低減することができ、音量制御後に音量が所定のレベル範囲よりも小さい場合に入力信号を減衰させる処理と併用することにより通常電界時のＳ／Ｎを改善することができる。

また、上述したミュート手段で用いられる特性は、音量制御手段による音量制御を行うことにより弱電界時に悪化したＳ／Ｎを改善可能な減衰量を有することが望ましい。また、上述したミュート手段で用いられる特性は、音量制御手段による音量制御を行うことにより弱電界時に悪化するＳ／Ｎの変動量を考慮して設定されることが望ましい。これにより、音量制御を行うことにより悪化した弱電界時のＳ／Ｎを確実に改善することが可能となる。

また、受信信号に対して周波数変換を行うことにより中間周波信号を生成するフロントエンド部をさらに備え、信号レベル検出手段は、中間周波信号の信号レベルを検出するＳメータであることが望ましい。これにより、ラジオ受信機が置かれた環境における受信電界強度を確実に知ることができる。

また、上述した低入力減衰手段は、入力信号の音量が所定のレベル範囲よりも小さくなるほど、大きな減衰量となることが望ましい。これにより、音量が小さくなった場合に出力に含まれるノイズを低減することができる。

また、上述した音量制御手段は、入力信号の音量レベルが所定のレベル範囲よりも小さくなるほど、出力信号の音量レベルを低下させることが望ましい。これにより、所定のレベル範囲を超えて音量が小さくなった場合の過度な音量制御を抑制することができる。

また、上述したミュート手段は、音量制御手段の動作の有効／無効の設定にしたがって複数の減衰特性を有することが望ましい。また、上述したミュート手段は、音量制御手段の動作が無効の場合の減衰量に比べて有効の場合の減衰量を大きく設定することが望ましい。これにより、音量制御を行う場合と行わない場合とで利用者が感じる違和感をなくすることができる。

また、上述したＡＭ放送波またはＦＭ放送波に対応する受信信号を受信することが望ましい。これにより、ＡＭラジオあるいはＦＭラジオにおいて、局間ノイズの低減と通常電界時のＳ／Ｎ改善が可能となる。

一実施形態のＡＭ・ＦＭラジオ受信機の構成を示す図である。ミュート回路の特性を示す図である。ボリュームバランス最適化回路の特性を示す図である。低入力アッテネータ回路の特性を示す図である。ボリュームバランス最適化回路の動作が有効／無効の場合のラジオ入出力特性を示す図である。

以下、本発明を適用した一実施形態のＡＭ・ＦＭラジオ受信機について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態のＡＭ・ＦＭラジオ受信機の構成を示す図である。図１に示すように、ＡＭ・ＦＭラジオ受信機１００は、アンテナ１０、ＡＭ・ＦＭフロントエンド部（ＡＭ・ＦＭＦ／Ｅ）２０、ＡＭ・ＦＭ検波回路３０、ミュート回路４０、ボリュームバランス最適化回路（ＶＢＯ回路）５０、低入力アッテネータ回路（ＬＩＡ回路）６０、アンプ７０、スピーカ７２を備えている。

ＡＭ・ＦＭフロントエンド部２０は、アンテナ１０を介して受信した信号の中から所望の受信周波数（同調周波数）の受信信号（ＲＦ信号）を抽出するとともに、この抽出された信号に対して周波数変換を行って得られた中間周波信号（ＩＦ信号）を増幅する。また、ＡＭ・ＦＭフロントエンド部２０は、増幅された中間周波信号をＡＭ検波することにより、中間周波信号の信号レベルを検出するＳメータ２２を含んでいる。このＳメータ２２は、後段のミュート回路４０に向けて中間周波信号の信号レベルを示す受信電界強度信号を出力する。

ＡＭ・ＦＭ検波回路３０は、ＡＭ・ＦＭフロントエンド部２０から出力される中間周波信号に対して、ＡＭ検波あるいはＦＭ検波を行って音声信号（オーディオ信号）を出力する。

ミュート回路４０は、ＡＭ・ＦＭ検波回路３０による検波後の信号に対して、受信電界強度に応じた特性のミュート処理を行う。このミュート回路４０で用いられるミュート特性は、Ｓメータ２２によって検出される信号レベルが小さいときに減衰量が大きくなるように設定されている。また、このミュート特性は、ボリュームバランス最適化回路５０による音量調整を行うことにより弱電界時に悪化するＳ／Ｎの変動量を考慮して、このＳ／Ｎを改善可能な減衰量となるように設定されている。

図２は、ミュート回路４０の特性を示す図である。図２において、横軸はＲＦ入力レベル（Ｓメータ２２で検出された中間周波信号の信号レベル）、縦軸は出力レベルである。また、ａはボリュームバランス最適化回路５０の動作が有効の場合の減衰特性（ミュート特性）を、ｂはボリュームバランス最適化回路５０の動作が無効の場合の減衰特性をそれぞれ示している。図２に示すように、ボリュームバランス最適化回路５０の動作が無効の場合の減衰量に比べて有効の場合の減衰量が大きくなるようにミュート特性が設定されている。

ボリュームバランス最適化回路５０は、ボリュームバランス最適化機能を実現するためのものであり、ミュート回路４０によるミュート処理後の音声信号の音量レベルを、所定のレベル範囲（図３にｅで示す範囲）について一定に制御する。また、ボリュームバランス最適化回路５０は、入力される音声信号の音量レベルが上述した所定のレベル範囲よりも小さくなるほど、出力信号の音量レベルを低下させる。

図３は、ボリュームバランス最適化回路５０の特性を示す図である。図３において、横軸は入力レベル（入力される音声信号の音量）、縦軸は出力レベル（出力される音声信号の音量）である。また、ｃはボリュームバランス最適化回路５０を通した場合（動作が有効）の特性を、ｄはボリュームバランス最適化回路５０を通さない場合（動作が無効）の特性をそれぞれ示している。図３に示すように、ｅで示される範囲については、入力される音声信号の音量が一定に制御されて出力される。また、ｅで示される範囲よりも小さい音量については、一定に制御されずに低下するようになっている。

低入力アッテネータ回路６０は、ボリュームバランス最適化回路５０によって音量レベルが制御された後の信号が入力され、音量が所定の範囲（図３にｅで示す範囲）よりも小さい場合にこの入力信号を減衰させる。具体的には、入力信号の音量が所定の範囲よりも小さくなるほど、大きな減衰量が設定されている。低入力アッテネータ回路６０から出力された音声信号は、アンプ７０によって増幅され、スピーカ７２から出力される。

図４は、低入力アッテネータ回路６０の特性を示す図である。図４において、横軸は入力レベル（ボリュームバランス最適化回路５０によって音量レベルが制御された後の信号）、縦軸は出力レベル（出力される音声信号の音量）である。また、ｆは低入力アッテネータ回路６０を通した場合の特性を、ｇは低入力アッテネータ回路６０を通さない場合の特性をそれぞれ示している。図４に示すように、入力レベルがｈ以上の場合には、入力レベルと同じになるように出力レベルが設定されている。また、入力レベルがｈより小さい場合には、入力レベルが小さくなるほど大きく減衰するように出力レベルが設定されている。

上述したＡＭ・ＦＭ検波回路３０が検波手段に、ミュート回路４０がミュート手段に、ボリュームバランス最適化回路５０が音量制御手段に、低入力アッテネータ回路６０が低入力減衰手段に、Ｓメータ２２が信号レベル検出手段にそれぞれ対応する。

図５は、ボリュームバランス最適化回路５０の動作が有効／無効の場合のラジオ入出力特性を示す図である。図５において、横軸はＲＦ入力レベル、縦軸は音声信号の出力レベルである。また、ｓ０はボリュームバランス最適化回路５０の動作を無効にし、低入力アッテネータ回路６０を通さず、ミュート回路４０の特性としてｂ（図２）を選択した場合の信号成分を、ｎ０は同じ設定におけるノイズ成分をそれぞれ示している。さらに、ｓ１はボリュームバランス最適化回路５０の動作を有効にし、低入力アッテネータ回路６０を通さず、ミュート回路４０の特性としてｂ（図２）を選択した場合の信号成分を、ｎ１は同じ設定におけるノイズ成分をそれぞれ示している。

また、ｓ２はボリュームバランス最適化回路５０の動作を有効にし、低入力アッテネータ回路６０を通し、ミュート回路４０の特性としてａ（図２）を選択した場合（本発明に基づく対策を行った場合）の信号成分を、ｎ２は同じ設定におけるノイズ成分をそれぞれ示している。

図５からも明らかなように、従来構成では、ボリュームバランス最適化回路５０を用いることにより、局間ノイズが増加するとともに（図５のｈ１で示した領域参照）、通常電界時のＳ／Ｎが悪化していた（図５のｈ２で示した領域参照）。

これに対し、本発明に基づく対策を行うことにより、局間ノイズについては、従来構成のボリュームバランス最適化回路５０を用いなかった場合と同等以上まで改善することができた。また、通常電界時のＳ／Ｎについては、従来構成のボリュームバランス最適化回路５０を用いなかった場合よりもさらに良好な値とすることができた。

このように、本実施形態のＡＭ・ＦＭラジオ受信機１００では、ボリュームバランス最適化回路５０によって音量を一定に制御する場合であっても、受信信号の信号レベルが小さいときに減衰させるミュート回路４０によるミュート処理を併用することにより局間ノイズのような弱電界時のノイズを低減することができる。また、ボリュームバランス最適化回路５０による音量制御後に音量が所定のレベル範囲よりも小さい場合に入力信号を減衰させる低入力アッテネータ回路６０による処理と併用することにより通常電界時のＳ／Ｎを改善することができる。

また、ミュート回路４０で用いられるミュート特性は、ボリュームバランス最適化回路５０による音量制御を行うことにより弱電界時に悪化したＳ／Ｎを改善可能な減衰量を有するとともに、ボリュームバランス最適化回路５０による音量制御を行うことにより弱電界時に悪化するＳ／Ｎの変動量を考慮して設定している。これにより、音量制御を行うことにより悪化した弱電界時のＳ／Ｎを確実に改善することが可能となる。

また、低入力アッテネータ回路６０は、入力信号の音量が所定のレベル範囲よりも小さくなるほど、大きな減衰量となるようにしている。これにより、音量が小さくなった場合に出力に含まれるノイズを低減することができる。

また、ボリュームバランス最適化回路５０は、入力信号の音量レベルが所定のレベル範囲よりも小さくなるほど、出力信号の音量レベルを低下させている。これにより、所定のレベル範囲を超えて音量が小さくなった場合の過度な音量制御を抑制することができる。

また、ミュート回路４０は、ボリュームバランス最適化回路５０の動作の有効／無効の設定にしたがって複数の減衰特性を有している。具体的には、ボリュームバランス最適化回路５０の動作が無効の場合の減衰量に比べて有効の場合の減衰量を大きく設定している。これにより、音量制御を行う場合と行わない場合とで利用者が感じる違和感をなくすることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、ＡＭ・ＦＭラジオ受信機１００において、ＡＭ放送とＦＭ放送の両方を受信するようにしたが、いずれか一方のみを受信するようにしてもよい。また、これらのラジオ受信機は、単独で製品化する場合の他に、スマートフォンなどに組み込むようにしてもよい。

また、上述した実施形態のＡＭ・ＦＭ検波回路３０、ミュート回路４０やその他の構成は、その一部をＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等によるデジタル処理によって実現するようにしてもよい。

上述したように、本発明によれば、音量を一定に制御する場合であっても、受信信号の信号レベルが小さいときに減衰させる処理を併用することにより局間ノイズのような弱電界時のノイズを低減することができ、音量制御後に音量が所定のレベル範囲よりも小さい場合に入力信号を減衰させる処理と併用することにより通常電界時のＳ／Ｎを改善することができる。

１０アンテナ
２０ＡＭ・ＦＭフロントエンド部（ＡＭ・ＦＭＦ／Ｅ）
３０ＡＭ・ＦＭ検波回路
４０ミュート回路
５０ボリュームバランス最適化回路（ＶＢＯ回路）
６０低入力アッテネータ回路（ＬＩＡ回路）
７０アンプ
７２スピーカ
１００ＡＭ・ＦＭラジオ受信機

Claims

受信信号を検波する検波手段と、
前記検波手段による検波後の信号に対して、受信電界強度に応じた特性のミュート処理を行うミュート手段と、
前記ミュート処理後の音量レベルを、所定のレベル範囲について一定に制御する音量制御手段と、
前記音量制御手段によって音量レベルが制御された後の信号が入力され、音量が前記所定のレベル範囲よりも小さい場合にこの入力信号を減衰させる低入力減衰手段と、
を備えることを特徴とするラジオ受信機。
請求項１において、
受信信号の信号レベルを検出する信号レベル検出手段をさらに備え、
前記ミュート手段で用いられる前記特性は、前記信号レベル検出手段によって検出される信号レベルが小さいときに減衰量が大きく設定されていることを特徴とするラジオ受信機。
請求項２において、
前記ミュート手段で用いられる前記特性は、前記音量制御手段による音量制御を行うことにより弱電界時に悪化したＳ／Ｎを改善可能な前記減衰量を有することを特徴とするラジオ受信機。
請求項１〜３のいずれか一項において、
前記ミュート手段で用いられる前記特性は、前記音量制御手段による音量制御を行うことにより弱電界時に悪化するＳ／Ｎの変動量を考慮して設定されることを特徴とするラジオ受信機。
請求項１〜４のいずれか一項において、
受信信号に対して周波数変換を行うことにより中間周波信号を生成するフロントエンド部をさらに備え、
前記信号レベル検出手段は、前記中間周波信号の信号レベルを検出するＳメータであることを特徴とするラジオ受信機。
請求項１〜５のいずれか一項において、
前記低入力減衰手段は、入力信号の音量が前記所定のレベル範囲よりも小さくなるほど、大きな減衰量となることを特徴とするラジオ受信機。
請求項１〜６のいずれか一項において、
前記音量制御手段は、入力信号の音量レベルが前記所定のレベル範囲よりも小さくなるほど、出力信号の音量レベルを低下させることを特徴とするラジオ受信機。
請求項１〜７のいずれか一項において、
前記ミュート手段は、前記音量制御手段の動作の有効／無効の設定にしたがって複数の減衰特性を有することを特徴とするラジオ受信機。
請求項８において、
前記ミュート手段は、前記音量制御手段の動作が無効の場合の減衰量に比べて有効の場合の減衰量を大きく設定することを特徴とするラジオ受信機。
請求項１〜９のいずれか一項において、
ＡＭ放送波またはＦＭ放送波に対応する受信信号を受信することを特徴とするラジオ受信機。